Эколого-агрохимические особенности минерального питания и продуктивность сельскохозяйственных культур на подзолистых почвах европейского Северо-Востока

• Автор: Елькина, Галина Яковлевна
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Сыктывкар
• Количество страниц: 320 с. : ил.

Общая характеристика работы

Гл. 1. Теоретические основы и современные представления о минеральном питании растений

1.1. Взаимодействие ионов при поступлении в растения

1.2. Почвенно-растительная диагностика

1.3. Пути регулирования и прогнозирования потребности растений в эле- 15 ментах питания

1.4. Роль серы и микроэлементов в питании растений

2.4.1. Особенности поступления тяжелых металлов (ТМ) и их токсичность

1.5. Минеральное питание и почвенные условия

1.5.1. Обеспеченность растений элементами питания

1.5.2. Роль реакции среды и известкования в питании

1.5.3. Органическое вещество, особенности его минерализации

Гл. 2. Почвенно-климатические условия и методы исследований
2.1. Климат и погодные условия
2.2. Почвы
2.2.1. Агрохимическая характеристика
2.2.2. Характеристика почв опытных участков
2.3. Методы исследований
2.3.1. Полевые эксперименты
2.3.2. Аналитические и другие исследования
Гл. 3. Продуктивность культур в зависимости от условий минерального питания
3.1. Продуктивность и качество растениеводческой продукции при разных системах применения минеральных удобрений
3.2. Энергетическая эффективность применения удобрений
3.3. Влияние микроэлементов на продуктивность культур
3.4. Известкование и продуктивность культур
3.5. Продуктивность культур при применении органических удобрений
Гл.4. Закономерности минерального питания на подзолистых почвах
4.1. Поступление макро- микроэлементов в растения и их сбалансированность
4.1.1. Картофель
4.1.2.0днолетние травы
4.1.3.Клеве р
4.2. Баланс элементов при применении средств химизации
4.3. Уровень оптимизации и поступление элементов в растения
4.4. Влияние известковых материалов на поступление элементов
4.5. Влияние органических удобрений на поступление элементов
Гл. 5. Изменение свойств почв при применении удобрений и мелиорантов
5.1. Особенности минерализации и трансформации органического вещества
5.1.1. Групповой и фракционный состав гумуса при применении органических удобрений и мелиорантов
5.1.2. Изменение гумусного, физико-химического состояния, биологической активности почв, осушенных закрытым дренажем
5.1.3. Азотный режим
5.2. Стабилизация кислотно-основных свойств почв под действием известкования
5.2.1. Изменения в почвенно-поглощающем комплексе при применении доломитовой муки
5.2.1.1. Динамика pH
5.2.1.2. Обменная кислотность и содержание алюминия
5.2.1.3. Динамика гидролитической кислотности и насыщенности почв основаниями
5.2.2. Свойства почвы при внесении разных видов известковых материалов
5.3. Обеспеченность почв элементами питания в связи с применением
средств химизации
Гл. 6. Влияние тяжелых металлов на продуктивность и экологическое состояние агроландшафтов
6.1. Источники поступления и проблемы нормирования тяжелых металлов
в земледелии
6.2. Тяжелые металлы в почвах и их подвижность
6.3. Содержание тяжелых металлов в подзолистых почвах
6.4. Поступление ТМ с удобрениями и мелиорантами
6.5. Влияние контрастного загрязнения ТМ на развитие однолетних и многолетних трав
6.6. Влияние возрастающих концентраций ТМ на рост и развитие однолетних трав
6.7. Закономерности поступления тяжелых металлов в растения
6.8. Нормирование ТМ при возделывании трав на подзолистых почвах
Заключение
Предложения производству
Выводы
Список литературы
Приложения
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. Роль минерального питания растений имеет принципиальное значение в оценке и управлении параметрами эффективного плодородия, функционировании и устойчивого развития агросистем. Продуктивность культур определяется совокупностью воздействующих факторов, в том числе и почвенноклиматических, и имеет региональную направленность (Панников, Минеев, 1977; Кирюшин, 2002; Минеев и др., 2003). Высокая и стабильная продуктивность подзолистых почв, отличающихся низким естественным плодородием, в условиях короткого вегетационного периода и дефицита тепла возможна при систематическом научно-обоснованном применении агрохимических средств. На современном этапе экономического развития особую важность приобретают энергосберегающие технологии, включающие эффективное использование туков, предусматривающее прогнозирование потребности в элементах питания и их сбалансированности, в том числе и микроэлементами. В связи с этим разработка совершенных систем комплексного применения макро- и микроэлементов, обеспечивающих устойчивую и высокую продуктивность при хорошем качестве растениеводческой продукции, в зональном аспекте особенно актуальна. Исследований по эффективности микроэлементов в регионе не проводилось, а действие их проявляется при обеспечении потребности растений в макроэлементах.
Продуктивность и агроэкологическое состояние пахотных угодий в значительной мере определяются гумусным состоянием, кислотно-основными свойствами почв, обеспеченностью элементами питания. Ранее проведенными исследованиями определены специфика азотного, фосфорного режимов, круговорота основных элементов питания, отдельные параметры кислотности почв и гумусного состояния (Заболоцкая, Юдинцева, 1970; Хмелинин, 1984; Заболоцкая, 1985; Безно-сиков, 2002). Актуальным остается расширение изучаемых и регулируемых параметров почвенного плодородия для стабилизации продуктивности и сохранения окружающей среды. В условиях возрастающей техногенной нагрузки и низкой устойчивости подзолистых почв к антропогенному воздействию возрастает актуальность изучения критических уровней тяжелых металлов (ТМ) в системе почва -растение, нормирование их с учетом конкретных почвенно-климатических условий.

центрации элементов в почве. В какой-то мере часть элементов была внесена в "запас". И.Н. Чумаченко и др. (2001) считают, что такое распределения фосфора имеет преимущества перед ежегодным применением. В этом случае происходит преодоление "фосфатного барьера" и дополнительное накопление подвижных форм фосфора.
Картофель. При возделывании в условиях Севера эта культура предъявляет особые требования к режиму корневого питания. При доминировании азота преимущественно развивается ботва (Костюк, 1994, 1995).
Анализ продуктивности картофеля, показал, по всем схемам произошел существенный рост сбора клубней. В большей мере оправдал себя расчет потребности в элементах по методу оптимизации питания макро- и микроэлементами с введенными поправками: во все годы была получена самая высокая продуктивность, средняя прибавка к контролю по сорту Берлихинген составила 188% (табл.З), по сорту Невский -204% (табл.4). Максимальный сбор клубней (652 ц/га) был зафиксирован по сорту Берлихинген в благоприятном по погодным условиям 1986 г. С годами, по мере повышения обеспеченности почв элементами питания, дозы удобрений снизились, но это не отразилось на сборе клубней. На продуктивности картофеля положительно сказалась роль серы, потребность в которой удовлетворялась за счет внесения сульфата калия. Преимущество этой формы помимо обеспечения растений калием и серой связано с тем, что картофель предпочитает бесхлорные формы туков.
Таблица
Влияние удобрений на продуктивность картофеля сорта Берлихинген, ц/га
Вариант Годы исследований Средняя Прибавка,
1986 г. 1987 г. 1988 г. 1989 г. за4года %
Контроль 190 229 185 179 196 -
Доломитовая мука, 4 т/га 238 279 171 182 217
Балансовый метод 513 427 410 490 460
Рекомендуемые дозы 450 392 335 423 400
Доломитовая мука, 11 т/га Оптимизация питания мак- 357 299 227 212 273
ро- и микроэлементами Оптимизация питания мак- 652 629 443 531 564
роэлементами 552 493 348 429 456
НСРо.05 44 39 43 33